EP1875970A1 - Verfahren zur Herstellung von Sieben sowie dadurch hergestelltes Sieb - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
- a sieve made thereby may e.g. a sifting basket used in pressure sorters of the pulp and paper industry to treat the fibrous suspension in a sort of rescreening.
- fiber-foreign impurities should be retained on a sieve element due to their size and then deposited.
- the fibers can pass as completely as possible together with a portion of the water through the sieve openings.
- There are also other applications of such apparatus e.g. to fractionate fiber-containing suspensions according to the fiber length, ie to retain a portion of the fibers on the screen.
- a third application is to allow a large portion of the water, possibly together with undesirable fines, to pass through the sieve and retain the fibers. Basically, such machines are widely known and often used.
- the Siebettiin be called baskets, if they are cylindrical or conical. In order to prevent clogging of the screen openings, scrapers moving close to them are usually used. Sieves which are produced by the process according to the invention can also be used outside the pulp and paper industry.
- the invention is based on the object to provide a method for producing screens, which are provided with very fine screen openings.
- the costs should be low without compromising strength or quality.
- Screen strips are easier to drill, punch, or electron-beam than the complete screen plates because they are narrower and can be easily machined on a relatively small machine.
- a high level of automation is possible.
- the supporting profiled bars they may have a smaller wall thickness than single-piece perforated sieves or sieve shells.
- Fig. 1 the most important components are shown, which are required for the manufacture of the screen according to the invention, in an already joined arrangement after the deformation step.
- sieve strip 2 (with a material thickness d, for example, between 1 mm and 5 mm) with the already introduced sieve openings 7, which typically have cylindrical holes.
- Such holes can have a diameter between 0.05 and 5 mm. If the sieve is used to filter a pulp suspension, diameters between 0.05 and 0.5 mm are particularly favorable. But there are also other forms of opening conceivable.
- the screen strips 2 (with a material thickness d, for example, between 1 mm and 5 mm) contain shaping surfaces 5 on their longitudinal sides 4 over their longitudinal extent.
- the profile rods 1 have opposing grooves 8 on both sides, which essentially correspond in a complementary manner to said forming surfaces 5 of the screening strips 2. In this way, a Formglageverbund between the screen strips and the profile bars is possible.
- the profile bars 1 in turn are provided with a joining contour 10 (shown here below) and have at the joining contour 10 opposite side (drawn here above), the head side, elevations 11.
- the carrier 3, which is only partially drawn here, has recesses 6 which are open at the top and are introduced at a distance a from each other. In these recesses 6, the profile bars 1 are anchored by means of their joining contour 10. The distance a and the width b of the screen strips 2 are chosen so that a close-fitting bond between screen strip and profile bars is formed.
- the inventive method is used to produce cylindrical baskets, which results in that the carrier 3 is a closed ring or a ring segment after deformation. However, this curvature of the carrier 3 is not visible in this figure 1.
- Fig. 1 of a sieve according to the invention is for example so used that the upstream side is at the top in the arrangement shown in the figure.
- the direction of movement of the sieve scraper is indicated by an arrow R.
- the screen strips 2 are curved, wherein the axis of curvature is parallel to the profile bars 1.
- the height h may be, for example, 10% of the distance a, but preferably between 20 and 50%.
- FIG. 1 shows arched screen strips 2, which are arranged in the opposite direction as in FIG. 1.
- FIGS. 3 and 4 Further embodiments are shown in FIGS. 3 and 4, in which the screen strips 2 'are provided with kinks or folds, the screen openings not being shown here.
- a double-folded embodiment according to FIG. 5 is also conceivable, whereby these too are only examples. In choosing these solutions, e.g. to take into account in which form the Sieb syndromemung can be effective.
- the top (head side) of the profile bar 1 to the reamer side has a slope which forms an angle ⁇ to the top 12 of the support 3, for example, between 3 ° and 30 ° (s. Fig. 6).
- Profile bars 1 'with the top side 12 parallel to the head side show the figures 2 to 4.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein hierdurch hergestelltes Sieb kann z.B. ein Siebkorb sein, der in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie eingesetzt wird, um die faserstoffhaltige Suspension in einer Art Nachsiebung zu behandeln. Dabei sollen in den meisten Fällen faserfremde Verunreinigungen auf Grund ihrer Größe an einem Siebelement zurückgehalten und dann abgeschieden werden. Die Fasern können dabei möglichst vollständig zusammen mit einem Teil des Wassers die Sieböffnungen passieren. Es gibt auch andere Anwendungen solcher Apparate, z.B. um faserstoffhaltige Suspensionen nach der Faserlänge zu fraktionieren, also einen Teil der Fasern am Sieb zurückzuhalten. Eine dritte Anwendung liegt darin, einen großen Teil des Wassers, eventuell zusammen mit unerwünschten Feinstoffen, durch das Siebelement passieren zu lassen und die Fasern zurückzuhalten. Grundsätzlich sind solche Maschinen weithin bekannt und werden oft eingesetzt. Die Siebelementeinsätze werden Siebkörbe genannt, wenn sie zylindrisch oder konisch aufgebaut sind. Um ein Verstopfen der Sieböffnungen zu verhindern, werden meist sich dicht an ihnen vorbei bewegende Räumer verwendet. Siebe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, können auch außerhalb der Zellstoff- und Papierindustrie Verwendung finden.
- Man kann davon ausgehen, dass derartige Maschinen und die darin verwendeten Siebe ihren Zweck in der Regel erfüllen. Wie überall in der Industrie üblich, wird jedoch die ökonomische Seite solcher Trennprozesse sehr wichtig erachtet, weshalb es immer wieder Versuche gegeben hat, die - auch als Verschleißteile anzusehenden - Siebe zu verbilligen. Dabei handelt es sich bei diesen Teilen nämlich um recht teure Gegenstände, die oftmals in bestimmten Abständen zu ersetzen sind. Daher ist das besondere Bemühen der Hersteller solcher Siebe darauf gerichtet, diese möglichst preiswert herstellen zu können.
- Bekanntlich gibt es bei den Sieben unterschiedliche Formen der Sieböffnungen. Man unterscheidet zwischen im Wesentlichen runden Öffnungen und länglichen, wobei die länglichen Öffnungen im Extremfall enge Spalte sind, die über die gesamte Axialerstreckung der Siebkörbe verlaufen. Die Herstellungsverfahren sind an die Sieböffnungen angepasst, weshalb sie sich oft für Lochsiebkörbe und Spaltsiebkörbe wesentlich unterscheiden. Bei Spaltsieben sind bereits moderne Herstellungsverfahren gefunden worden, bei denen die Sieböffnungen, also die Spalte, zwischen parallel angeordneten Stäben gebildet werden. Dieses Verfahren ist aber nach wie vor wegen der Vielzahl der Stäbe sehr aufwändig.
- Aus der
DE 196 35 189 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem sich Lochsiebe bedeutend günstiger herstellen lassen, insbesondere solche mit sehr vielen sehr kleinen Sieblöchern. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Sieben zu schaffen, die mit sehr feinen Sieböffnungen versehen sind. Die Kosten sollen niedrig sein, ohne dass Festigkeit oder Qualität schlechter werden.
- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
- Bekanntlich treten an den Sieben von Drucksortierern durch die anliegende Druckdifferenz und die hydraulischen Stöße der Siebräumer beträchtliche Belastungen auf. Dennoch können relativ dünne Siebstreifen verwendet werden, da sie auf Grund der Erfindung steif genug sind, um diesen beim Betrieb des Drucksortierers auftretenden Kräften zu widerstehen. Diese Steifigkeit rührt daher, dass die Siebstreifen nicht eben sind, sondern eine Krümmung aufweisen oder durch Falzen oder Sicken verstärkt sind. Auch die Anforderung, zur Einbringung sehr feiner Sieböffnungen (z.B. 0,05 bis 0,5 mm Durchmesser) dünne Bleche verwenden zu müssen, lässt sich mit der Erfindung erfüllen.
- Siebstreifen sind einfacher zu bohren, stanzen oder elektronenstrahlbohren als die kompletten Siebbleche, da sie schmaler sind und leicht auf einer relativ kleinen Maschine bearbeitet werden können. Bei Herstellung und Montage der Teile ist ein hoher Automatisierungsgrad möglich. In vielen Fällen können sie wegen der mit tragenden Profilstäbe eine geringere Wandstärke haben als aus einem Stück geformte, gelochte Siebe oder Siebmäntel. Wichtig ist auch, dass je nach Anforderung und Größe des Durchsatzes in der Praxis unterschiedlich große Plansiebe oder Siebkörbe erforderlich sind. Während nach dem Stand der Technik hergestellte Siebkörbe unterschiedlicher Größen große und aufwändige Fertigungsanlagen erfordern, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf derselben Anlage Siebkörbe unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Höhe hergestellt werden. Ähnliches gilt auch für ebene Siebe unterschiedlicher Größe.
- Werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Siebkörbe oder Siebschalen hergestellt, entfällt wegen des Aufbaus aus mehreren Siebstreifen das problematische Biegen von großflächigen Siebblechen, welches dazu führen kann, dass die Siebkörbe nicht ausreichend präzise herstellbar sind.
- Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- Teil eines erfindungsgemäß hergestellten Siebes;
- Fig. 2-5
- jeweils Varianten mit unterschiedlichen Siebstreifen;
- Fig. 6
- Profil eines Profilstabes.
- In Fig. 1 sind die wichtigsten Bauteile dargestellt, die zur erfindungsgemäßen Herstellung des Siebes benötigt werden, und zwar in bereits gefügter Anordnung nach dem Verformungsschritt. Dabei sieht man Siebstreifen 2 (mit einer Materialstärke d z.B. zwischen 1 mm und 5 mm) mit den bereits eingebrachten Sieböffnungen 7, die typischerweise zylindrische Bohrungen aufweisen. Solche Bohrungen können einen Durchmesser zwischen 0,05 und 5 mm haben. Wird das Sieb zum Filtern einer Faserstoffsuspension verwendet, sind Durchmesser zwischen 0,05 und 0,5 mm besonders günstig. Es sind aber auch andere Öffnungsformen denkbar. Die Siebstreifen 2 (mit einer Materialstärke d z.B. zwischen 1 mm und 5 mm) enthalten an ihren Längsseiten 4 über ihre Längserstreckung Formflächen 5. Die Profilstäbe1 weisen beidseitig gegenüberliegende Nuten 8 auf, welche im Wesentlichen den genannten Formflächen 5 der Siebstreifen 2 komplementär entsprechen. Auf diese Weise ist ein Formfügeverbund zwischen den Siebstreifen und den Profilstäben möglich. Die Profilstäbe 1 ihrerseits sind mit einer Fügekontur 10 versehen (hier unten gezeichnet) und weisen an der der Fügekontur 10 entgegen gesetzten Seite (hier oben gezeichnet), der Kopfseite, Erhebungen 11 auf. Der hier nur teilweise gezeichnete Träger 3 hat nach oben hin offene Ausnehmungen 6, die in einem Abstand a zueinander eingebracht sind. In diese Ausnehmungen 6 sind die Profilstäbe 1 mit Hilfe ihrer Fügekontur 10 verankert. Der Abstand a und die Breite b der Siebstreifen 2 sind so gewählt, dass ein eng anliegender Verbund zwischen Siebstreifen und Profilstäben entsteht.
- Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt, um zylindrische Siebkörbe herzustellen, was dazu führt, dass der Träger 3 nach dem Verformen ein geschlossener Ring oder ein Ringsegment ist. Diese Krümmung des Trägers 3 ist bei dieser Figur 1 allerdings nicht sichtbar.
- Der in Fig. 1 gezeigte Teil eines erfindungsgemäß hergestellten Siebes wird z.B. so verwendet, dass die Zuströmseite bei der in der Figur gezeigten Anordnung oben ist. In der Regel wird dann auf der Zulaufseite ein Siebräumer dicht am Sieb entlang bewegt, um es durch hydraulische Impulse frei zu halten. Die Bewegungsrichtung des Siebräumers ist durch einen Pfeil R angegeben. Die Siebstreifen 2 sind gewölbt, wobei die Krümmungsachse parallel zu den Profilstäben 1 verläuft. In Folge der Wölbung bildet sich eine maximale Höhe h aus, die also die Differenz zur - gedachten - Planlage eines Siebstreifens angibt. Die Höhe h kann z.B. 10 % des Abstandes a betragen, vorzugsweise allerdings eher zwischen 20 und 50 %. Ähnlich wie bei einer Bogenbrücke können die Siebstreifen, die Kräfte in Folge der am Sieb anliegenden Druckdifferenz und vom Räumer herrührenden Druckimpulse aufnehmen. Anzumerken ist in diesem Zusammenhang, dass die Profilstäbe 1 auch wesentlich zur Stabilität des Siebes beitragen, da sie massiver als die Siebstreifen ausgebildet werden können und in den Trägern 3 verankert sind. Bei der in Fig. 1 gezeigten Form handelt es sich nur um eine von vielen Möglichkeiten. So zeigt z.B. die Fig. 2 gewölbte Siebstreifen 2, die gerade umgekehrt wie in Fig. 1 angeordnet sind.
- Weitere Ausführungsformen zeigen die Figuren 3 und 4, bei denen die Siebstreifen 2' mit Knicken oder Falzen versehen sind, wobei die Sieböffnungen hier nicht dargestellt sind. Auch eine doppelt gefalzte Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist denkbar, wobei auch das nur Beispiele sein sollen. Bei der Auswahl dieser Lösungen ist z.B. zu berücksichtigen, bei welcher Form die Siebräumung wirksam erfolgen kann.
- Es hat sich in vielen Fällen als Vorteil erwiesen, dass die Oberseite (Kopfseite) des Profilstabes 1 zur Räumerseite hin eine Schräge hat, die zur Oberseite 12 des Trägers 3 einen Winkel α bildet, der z.B. zwischen 3° und 30° liegt (s. Fig. 6).
- Profilstäbe 1' mit zur Oberseite 12 parallelen Kopfseite zeigen die Figuren 2 bis 4.
Claims (21)
- Verfahren zur Herstellung von Sieben, welche eine Vielzahl von Sieböffnungen (7) aufweisen,
mit folgenden Schritten:- Siebstreifen (2, 2') mit Sieböffnungen (7) werden hergestellt, welche an den Längsseiten (4) mit Formflächen (5, 5') versehen sind,- mindestens zwei Träger (3) werden an einer Seite mit Ausnehmungen (6) in einem bestimmten Abstand (a) versehen,- Profilstäbe (1, 1') werden hergestellt, deren Profil auf einer Seite (Fußseite) eine Fügekontur (10) hat, die den Ausnehmungen (6) in den Trägern (3) im Wesentlichen komplementär entspricht und das außerdem beidseitig gegenüber liegende Nuten (8) enthält, welche zumindest teilweise denjenigen der Formflächen (5, 5') der Siebstreifen (2, 2') komplementär entsprechen,- die Profilstäbe (1, 1') werden parallel zueinander in die Ausnehmungen (6) der Träger (3) eingelegt oder eingeschoben,- die Siebstreifen (2, 2') werden parallel zueinander jeweils zwischen die Profilstäbe (1, 1') geschoben,- die Träger (3) werden verformt und dadurch in ihre endgültige Form gebracht, wobei durch die Verformung die formschlüssig eingesetzten Profilstäbe (1, 1') eingeklemmt werden,dadurch gekennzeichnet,
dass die Siebstreifen (2, 2') nicht eben sind. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (6) in den Trägern (3) durchweg den gleichen Abstand (a) voneinander und die Siebstreifen (2, 2') durchweg die gleiche Breite (b) haben. - Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (a) von benachbarten Ausnehmungen (6) zwischen 20 mm und 100 mm, vorzugsweise 30 bis 60 mm, beträgt. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formflächen (5, 5') der Siebstreifen (2, 2') über ihre Längserstreckung gleich sind. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formflächen (5) an den Seiten der Siebstreifen (2) durch Vorsprünge gebildet werden und die Profilstäbe (1) hierzu komplementäre Nuten (8) aufweisen. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass gewölbte Siebstreifen (2) eingeschoben werden, deren Krümmungsachse parallel zu den Profilstäben (1, 1') liegt. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass gefalzte Siebstreifen (2') eingeschoben werden mit mindestens einer Falz, die parallel zu den Profilstäben (1, 1') ausgerichtet ist. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sieböffnungen (7) Löcher mit Durchmesser zwischen 0,05 und 5 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm, sind. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siebstreifen (2, 2'), in ihrer Querrichtung betrachtet, jeweils mindestens fünf Reihen von Sortieröffnungen (7) enthalten. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Siebstreifen (2, 2') mit einer Materialstärke (d) zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm, eingesetzt werden. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die größte freie Höhe (h) der Siebstreifen (2, 2') mindestens 10 % des Abstandes (a) der Profilstäbe (1, 1'), vorzugsweise 20 bis 50 %, beträgt. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Profil der Profilstäbe (1, 1') auf der der Fügekontur (10) gegenüber liegenden Seite (Kopfseite) eine über die Nut (8) hinausgehende Erhebung (11) aufweist. - Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebung (11) zur Räumerseite hin eine Schräge hat gegenüber der Oberseite (12) des Trägers (3) mit einem Winkel (α) zwischen 0 und 30°. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Träger (3) durch plastische Verformung zu Ringsegmenten gebogen werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Träger (3) durch plastische Verformung zu in sich geschlossenen Ringen gebogen werden. - Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stoßflächen der Träger (3) miteinander nicht lösbar, z.B. durch Löten, Kleben oder Schweißen verbunden werden. - Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Krümmungsmittellinie beim Verformen der Träger (3) auf der Seite der Siebstreifen (2, 2') liegt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Träger (3) vor dem Einlegen der Profilstäbe durch elastische Rückverformung nach dem Zusammenfügen von Trägern (3), Siebstreifen (2, 2') und Profilstäben (1, 1') in ihre endgültige Form gebracht werden. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auch zwischen den Formflächen der Siebstreifen (2, 2') und den Profilstäben (1, 1') durch Verformung der Träger (3) eine Klemmverbindung erzeugt wird. - Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Klemmverbindungen zusätzlich durch eine nicht lösbare Verbindung, wie z.B. Löten verstärkt wird. - Sieb mit einer Vielzahl von Sieböffnungen (7), hergestellt durch das Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche mit folgenden Teilen:- mindestens zwei Träger (3), die mit Ausnehmungen (6) in einem bestimmten Abstand (a) versehen sind,- Profilstäbe (1, 1'), die parallel zueinander in den Ausnehmungen (6) der Träger (3) eingeklemmt sind und deren Profil auf einer Seite (Fußseite) eine Fügekontur (10) hat, die den Ausnehmungen (6) in den Trägern (3) im Wesentlichen komplementär entspricht, wobei das Profil außerdem beidseitig gegenüber liegende Nuten (8) enthält,- Siebstreifen (2, 2'), welche mit Sieböffnungen (7) und an den Längsseiten mit Formflächen (5, 5') versehen sind, welche zumindest teilweise den Nuten (8) der Profilstäbe (1, 1') komplementär entsprechen und die parallel zueinander jeweils zwischen den Profilstäben (1, 1') gehalten sind,dadurch gekennzeichnet,
dass die Siebstreifen (2, 2') nicht eben sind.
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